JP2021148865A - 電子楽器、電子鍵盤楽器、楽音発生方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】計算量を増大させずに、自然な楽音を良好に生成する。【解決手段】それぞれ音高を指定する複数の演奏操作子11と、プロセッサ(13Ａ、13Ｃ)とを備え、プロセッサ(13Ａ、13Ｃ)は、指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データをＲＯＭ15から取得し、指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含まず、基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データをＲＯＭ15から取得し、弦音データと、打撃音波形データに応じた打撃音データとを設定された比率で合成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子楽器、電子鍵盤楽器、楽音発生方法およびプログラムに関する。

アコースティックピアノの共鳴音をより忠実に模擬できる共鳴音生成装置の技術が提案されている。（例えば、特許文献１）

特開２０１５−１４３７６４号公報

物理モデルのいくつかの音源方式において、遅延器をフィードバックループ回路内に設ける方式だけでなく、基音成分及び倍音成分以外の成分をも含む楽音を発生させようとした場合に、物理モデルが複雑化し、計算量が増大する。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、計算量を増大させずに、自然な楽音を良好に生成することが可能な電子楽器、電子鍵盤楽器、楽音発生方法およびプログラムを提供することにある。

本発明の一態様に係る電子楽器は、それぞれ音高を指定する複数の演奏操作子と、少なくとも１つのプロセッサと、を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得し、指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成する。

本発明によれば、計算量を増大させずに、自然な楽音を良好に生成することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電子鍵盤楽器の基本的なハードウェア回路の構成を示すブロック図。 同実施形態に係る音源ＤＳＰによる基本的な信号処理の概念構成を示すブロック図。 同実施形態に係る励振インパルスにより弦音の波形データを生成する原理を説明する図。 同実施形態に係る弦音の基音と倍音の周波数スペクトルを例示する図。 同実施形態に係る打撃音の周波数スペクトルを例示する図。 同実施形態に係る楽音の周波数スペクトルを例示する図。 同実施形態に係るピアノの楽音を構成する各波形データと加算合成したピアノの楽音の波形データの具体例を示す図。 同実施形態に係る実装レベルで弦音と打撃音の各音源チャンネルを備えるハードウェア回路の機能構成を説明するブロック図。 同実施形態に係る主として弦音モデルチャンネルの信号処理構成を示すブロック図。 同実施形態に係る主として打撃音発生チャンネルの信号処理構成を示すブロック図。 同実施形態に係る波形読出し部の回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係る図９のオールパスフィルタの詳細な回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係る図９のローパスフィルタの詳細な回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係る押鍵されるノートとベロシティとに応じて、読み出される弦音の励振インパルスと打撃音の波形データのマップ構成、および発生する弦音と打撃音のレベル変化を例示する図。 同実施形態に係るプリセット音色が選択された場合とカレント音色、弦音、打撃音の比率の変更が操作された場合の各処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る押鍵時と離鍵時の各処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係るダンパペダルのオン操作時とオフ操作時の各処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る実装レベルで弦音と打撃音の音源チャンネルを発生させるハードウェア回路の他の機能構成を説明するブロック図。

本発明を電子楽器に適用した場合の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［構成］
図１は、本実施形態を電子鍵盤楽器１０に適用した場合の基本的なハードウェア回路の構成を示すブロック図である。同図で、演奏操作子である鍵盤部１１での操作に応じた、ノートナンバー（音高情報）と音量情報としてのベロシティ値（押鍵速度）とを含む操作信号ｓ１１と、ダンパペダル１２での操作に応じたダンパオン／オフの操作信号ｓ１２とが、ＬＳＩ１３のＣＰＵ１３Ａに入力される。

ＬＳＩ１３は、バスＢを介してＣＰＵ１３Ａ、第１のＲＡＭ１３Ｂ、音源ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１３Ｃ、Ｄ／Ａ変換部（ＤＡＣ）１３Ｄを接続している。

また、音源ＤＳＰ１３Ｃは、ＬＳＩ１３外部の第２のＲＡＭ１４と接続される。さらに、バスＢには、ＬＳＩ１３外部のＲＯＭ１５が接続される。

ＣＰＵ１３Ａは、電子鍵盤楽器１０全体の動作を制御する。ＲＯＭ１５は、ＣＰＵ１３Ａが実行する動作プログラムや演奏のための励振信号データ等を記憶する。第１のＲＡＭ１３Ｂは、閉ループ回路など、楽音を発生する信号遅延のためのバッファメモリとして機能する。

第２のＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１３Ａ、音源ＤＳＰ１３Ｃが動作プログラムを展開して記憶するワークメモリである。ＣＰＵ１３Ａは、演奏動作時に音源ＤＳＰ１３Ｃに対して、ノートナンバーやベロシティ値、音色に伴う共鳴パラメータ（ダンパレゾナンスのレベルやストリングレゾナンスのレベルを示す共鳴レベル）などのパラメータを与える。

音源ＤＳＰ１３Ｃは、ＲＯＭ１５に記憶される動作プログラムや固定データを読み出してワークメモリとなる第２のＲＡＭ１４上に展開して記憶させた上で動作プログラムを実行する。具体的に、音源ＤＳＰ１３Ｃは、ＣＰＵ１３Ａから与えられたパラメータに応じて、ＲＯＭ１５から必要な弦音を発生させるための励振信号の波形データを読出し、閉ループ回路での処理に加算して、複数の閉ループ回路の出力を合成して弦音の波形データを生成する。

また音源ＤＳＰ１３Ｃは、弦音とは別の打撃音の波形データをＲＯＭ１５から読み出し、発音するノートに割り当てられたチャンネル毎にベロシティに応じて振幅、音質を調整した打撃音波形データを発生させる。

さらに音源ＤＳＰ１３Ｃは、発生した弦音と打撃音の各波形データを合成し、合成した楽音データｓ１３ｃをＤ／Ａ変換部１３Ｄへ出力する。

Ｄ／Ａ変換部１３Ｄは、楽音データｓ１３ｃをアナログ信号化（ｓ１３ｄ）して、ＬＳＩ１３外部のアンプ（ａｍｐ．）１６へ出力する。アンプ１６で増幅されたアナログの楽音信号ｓ１６により、スピーカ１７が楽音を拡声放音する。

なお、図１に示したハードウェア回路構成をソフトウェアにより実現することが可能である。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で実現する際には、機能的なハードウェアの回路構成は、図１で示した内容とは異なる。

図２は、音源ＤＳＰ１３Ｃによる基本的な信号処理の概念構成を示すブロック図である。図２に示す如く、加算器２１、ディレイ回路２３、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４、アンプ２２で構成される物理モデルの閉ループ回路により、弦音の波形データを発生させる一方で、後述するＰＣＭ音源により発生させる打撃音の波形データを加算器２５で加算し、その和出力を総合的な楽音データとして出力する。

加算器２１は、ＲＯＭ１５から読み出された、後述する励振インパルス信号による弦音の波形データと、アンプ２２の出力する帰還入力信号とを加算し、その和出力をディレイ回路２３へ送出する。

ディレイ回路２３は、割り当てられたノートの音高に対応した弦長分の遅延時間が設定され、遅延した信号をローパスフィルタ２４へ出力する。ローパスフィルタ２４は、設定されるカットオフ周波数に応じて低周波成分を通過させることで、弦音の音質の時間的変化を生じさせるもので、その通過出力が弦音の波形データとして加算器２５とアンプ２２に出力される。アンプ２２は、与えられる帰還値に応じた減衰を弦音の波形データに与えて加算器２１に帰還入力させる。

前述した如く、弦音の波形データを閉ループ回路を用いた物理モデルで発生させる一方で、持続的に発生できない打撃音の波形データはＰＣＭ音源により発生させて、加算器２５で加算させることで補完させ、良好で自然な楽音データを発生させる。

図３は、励振インパルスにより弦音の波形データを生成する原理を説明する図である。
図３（Ａ）は、ピアノの楽音が発生した当初から減衰する過程を示している。図３（Ｂ）は、楽音が発生した当初、すなわち、弦が振動を開始した直後の波形データを示す。図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）で示した波形から２〜３波長分だけ抽出した上で、例えばハニング窓などの窓関数を乗じることで窓掛け処理した後の波形を例示している。このように波形データを励振信号として用いる。本発明に係る電子鍵盤楽器では、ユーザがどの鍵をどのような強さで押鍵しても、ノートナンバー（押鍵された鍵の音高）及びベロシティ値（押鍵の速さ）に対応する励振信号を音源ＬＳＩ１３が取得できさえすればよく、その実現手段は問わない。

取得された励振信号は、後述する複数の弦音モデルチャンネル６３中の対応する、あるいは決定された弦音モデルチャンネル６３に入力されて、弦音が生成される。

図４は、上記のような生成方法によって生成された弦音の周波数スペクトルを例示する図である。図示するように、ピーク状の基本ｆ０とその倍音ｆ１、ｆ２、‥‥とが連なった周波数スペクトルを有する。

また、ＲＯＭ１５に記憶した上記のような周波数スペクトルの弦音の波形データに対し、基本ｆ０とその倍音ｆ１、ｆ２、‥‥の周波数成分をずらすような処理を施すことで、複数の異なる音高の弦音の波形データも生成できる。

前述したような物理モデルにより生成できる弦音は、図４に示す通り、基音成分、倍音以外には含まれない。一方、元の楽器で発生される楽音には、打撃音とも称すべき楽音成分が含まれており、この打撃音とも称すべき楽音成分が当該楽器の楽音を特徴付けている。そのために電子楽器においては、この打撃音を生成して弦音と合成することが望ましい。

なお、本実施形態で打撃音には、例えば、アコースティックピアノにおいて、押鍵によってピアノ内部でハンマーが弦に衝突する際の衝突音、ハンマーの動作音、ピアノ奏者の指による打鍵音、鍵盤がストッパに当たって止まる際の音、といった音の成分を含み、純粋な弦音の成分（各鍵の基音成分及び倍音成分）を含まない。なお打撃音は、必ずしも押鍵時に生じる物理的な打撃動作そのものの音には限らないものとする。

打撃音を生成するに当たっては、まず録音した楽音の波形データをハニング窓などの窓関数によって窓掛け処理した後に、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数次元のデータに変換する。

その変換されたデータに対し、録音波形データの音高情報、除去する倍数音、倍音周波数の基音とのずれ分など、録音波形から観測できるデータに基づいて基音と倍音の周波数を決定して、それら周波数における結果データの振幅が０となるような演算処理を施すことで、弦音の周波数成分を除去する。

例えば、基音周波数が１００［Ｈｚ］であった場合、乗数０による乗算で弦音の周波数成分を除去する周波数は、１００［Ｈｚ］、２００［Ｈｚ］、４００［Ｈｚ］、８００［Ｈｚ］、‥‥となる。

ここでは倍音が正確に整数倍となるものとしたが、実際の楽器では若干周波数がずれるため、録音により得た波形データから観測される倍音周波数を用いるようにした方が、より適切に対応できる。

その後、弦音の周波数成分を除去したデータをＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）により時間次元のデータに変換することで、打撃音の波形データが生成できる。

図５は、打撃音の楽音の周波数スペクトルを例示する図である。このような周波数スペクトルを有する打撃音の波形データが、ＲＯＭ１５に記憶される。

図５の打撃音の波形データと、図４で示した物理モデルから発生される弦音の波形データとを加算合成することで、図６に示すような周波数スペクトルの楽音を発生させる。

すなわち、図６は、ピアノである音高ｆ０のノートが押鍵された場合に発生する楽音の周波数スペクトルを例示する図である。図示するように、ピーク状の基本ｆ０とその倍音ｆ１、ｆ２、‥‥とが連なった弦音と、それらピーク状の弦音の間隙部分VI、VI、‥‥に発生する打撃音とを合成することで、アコースティックピアノの楽音を再現できる。

図７は、ピアノの楽音を構成する各波形データと加算合成されたピアノの楽音の波形データの具体例を示す図である。図７（Ａ）に示す周波数スペクトルを有する弦音の波形データが物理モデルにより発生される一方で、図７（Ｂ）に示すような周波数スペクトルを有する打撃音の波形データがＰＣＭ音源により読み出される。それらを加算合成することで、図７（Ｃ）に示すような、自然なピアノの楽音を発生させることができる。

図８は、弦音と打撃音の各音源チャンネルを備える音源ＤＳＰ１３Ｃによる実装レベルでのハードウェア回路全体の機能構成を説明するブロック図である。

弦音と打撃音とを合成した楽音を、完成したピアノの楽音とするために、弦音と打撃音とでそれぞれ複数チャンネル、例えば３２チャンネルずつを有するものとする。

具体的には、ノートオン信号に応じて励振信号波形メモリ６１から弦音用の励振信号の波形データｓ６１が読み出され、最大３２チャンネルの弦音モデルチャンネル６３にてそれぞれ閉ループ処理により弦音のチャンネル波形データｓ６３が発生されて、加算器６５Ａへ出力される。加算器６５Ａで合成された加算結果が弦音の波形データｓ６５ａとして、アンプ６６ＡによりＣＰＵ１３Ａからの弦音レベルに応じて減衰された後、加算器６９へ入力される。

また、加算器６５Ａの出力する弦音の波形データｓ６５ａは、遅延保持部６７Ａにより１サンプリング周期分だけ（Ｚ^−１）遅延された後に、アンプ６８ＡでＣＰＵ１３Ａからのダンパレゾナンス弦音レベルに応じて減衰されて、弦音モデルチャンネル６３に帰還入力される。

一方、ノートオン信号により打撃音波形メモリ６２から打撃音の波形データｓ６２が読み出され、最大３２チャンネルの打撃音発生チャンネル６４にてそれぞれ打撃音のチャンネル波形データｓ６４が発生されて、加算器６５Ｂへ出力される。加算器６５Ｂで合成された加算結果が打撃音の波形データｓ６５ｂとして、アンプ６６ＢによりＣＰＵ１３Ａからの打撃音レベルに応じて減衰された後、加算器６９へ入力される。

また、加算器６５Ｂの出力する打撃音の波形データｓ６５ｂは、アンプ６８ＢでＣＰＵ１３Ａからのダンパレゾナンス打撃音レベルに応じて減衰されて、弦音モデルチャンネル６３に入力される。

加算器６９は、アンプ６６Ａを介して入力される弦音の波形データｓ６６ａと、アンプ６６Ｂを介して入力される打撃音の波形データｓ６６ｂとを加算処理により合成し、合成した楽音データｓ６９を出力する。

ＣＰＵ１３Ａがアンプ６６Ａへ出力する、減衰率を指定する弦音レベルの信号ｓ１３ａ１と、同じくアンプ６６Ｂへ出力する、減衰率を指定する打撃音レベルの信号ｓ１３ａ２は、すなわち弦音と打撃音の加算比を示すものであり、プリセットされたピアノ音色や、ユーザの好みによって設定されるパラメータである。

また、ＣＰＵ１３Ａがアンプ６８Ａへ出力するダンパレゾナンス弦音レベルの信号ｓ１３ａ３と、同じくアンプ６８Ｂへ出力するダンパレゾナンス打撃音レベルの信号ｓ１３ａ４は、前述の弦音レベルの信号、打撃音レベルの信号とは異なる設定が可能なパラメータである。

これは、実際のアコースティックピアノでは、主音として発音される音が、ピアノ弦のブリッジ、響板、ボディといった全体を通して発生される音であり、弦同士の共鳴の主な伝達路であるブリッジを通過して発音される共鳴音との音質差があるため、その差を調整できる構造としている。一般には、ブリッジ伝送路で伝わる音は、打撃音成分を大きめの設定にすると、ダンパレゾナンス音をアコースティックピアノと良く似た音を生成できる。

また、ダンパペダル１２が踏まれていない時に発生するストリングレゾナンス量、ダンパペダル１２が踏まれている時のダンパレゾナンス量を別々に設定したい場合、ダンパペダル１２の踏み方の状態に応じて、ダンパレゾナンス（打撃音・弦音）のレベルをそれぞれ変化させるように制御しても良い。

例えば、ダンパペダル１２が踏まれていないダンパオン時の共鳴音（ストリングレゾナンス）の場合、共鳴音としては純音に近い音が発生するので、打撃音を少なめとする設定が考えられる。また、ダンパペダル１２が踏まれたダンパオフ時の共鳴音（ダンパレゾナンス）の場合、共鳴音としては、打撃音に励起された広い周波数帯域を持った音が発生するので、打撃音を多めに設定することが考えられる。

図９は、主として図８の弦音モデルチャンネル６３の詳細な回路構成を示すブロック図である。図９は、後述するノートイベント処理部３１および励振信号波形メモリ６１（ＲＯＭ１５）を除いて、図中に破線で囲んで示す範囲６３Ａ〜６３Ｃが１チャンネルに相当する。

すなわち、電子鍵盤楽器１０では、実際のアコースティックピアノに準じて、１鍵当たりで１本（最低音域）、２本（低音域）または３本（中音域以上）の弦モデルの信号循環回路を有するものとする。図９では、ダイナミックアサイン対応により、３本の弦モデルに対応した共通の信号循環回路を有するものとしている。

以下、３本の弦モデルの信号循環回路の１つ、弦音モデルチャンネル６３Ａを例にとって説明する。
ノートイベント処理部３１は、ＣＰＵ１３Ａからノートのオン／オフ信号ｓ１３ａ５、とベロシティ信号ｓ１３ａ６、Ｄｅｃａｙ（減衰）／Ｒｅｌｅａｓｅ（余韻）のレート設定信号ｓ１３ａ７、共鳴レベル設定値信号ｓ１３ａ８、ダンパのオン／オフ信号ｓ１３ａ９が与えられ、波形読み出し部３２に発音開始信号ｓ３１１を、アンプ３４にベロシティ信号ｓ３１２を、アンプ３９に帰還量信号ｓ３１３を、エンベロープジェネレータ（ＥＧ）４２に共鳴値信号ｓ３１４を、ディレイ回路３６にピッチに応じた弦長ディレイの整数部Ｐｔ_ｒ[ｎ]を、オールパスフィルタ（ＡＰＦ）３７に同小数部Ｐｔ_ｆ[ｎ]を、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３８にカットオフ周波数Ｆｃ[ｎ]をそれぞれ送出する。

ノートイベント処理部３１からの発音開始信号ｓ３１１を受けた波形読み出し部３２は、励振信号波形メモリ６１から窓掛け処理済の励振信号波形データｓ６１を読み出してアンプ３４へ出力する。アンプ３４は、ノートイベント処理部３１からのベロシティ信号ｓ３１２に応じた減衰量で励振信号波形データｓ６１のレベルを調整して加算器３５へ出力する。

加算器３５にはまた、加算器４１からの和出力として、弦音と打撃音とを加算した波形データｓ４１が入力されており、加算の結果として得た和出力を、弦音のチャンネル波形データｓ３５（ｓ６３）として次段の加算器６５Ａへ直接出力すると共に、閉ループ回路を構成するディレイ回路３６へ出力する。

ディレイ回路３６は、アコースティックピアノにおいて、当該弦が振動した際に出力される音の１波長の整数部に応じた値（例えば、高音の鍵に対応している場合は２０、低音の鍵に対応している場合は２０００といった整数値）として、ノートイベント処理部３１から弦長ディレイＰｔ_ｒ[ｎ]が設定されており、その弦長ディレイＰｔ_ｆ[ｎ]分だけチャンネル波形データｓ３５を遅延して、オールパスフィルタ（ＡＰＦ）３７へ出力する。

オールパスフィルタ３７は、当該１波長の小数部に応じた値として、ノートイベント処理部３１から弦長ディレイＰｔ_ｆ[ｎ]が設定されており、その弦長ディレイＰｔ_ｆ[ｎ]分だけディレイ回路３６の波形データｓ３６を遅延して、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３８へ出力する。つまり、ディレイ回路３６及びオールパスフィルタ３７により、図２におけるディレイ回路２３を構成するもので、ノートナンバー情報（音高情報）に応じて決定されている時間（１波長分の時間）を遅延する。

ローパスフィルタ３８は、図２のローパスフィルタ２４に相当し、その弦長の周波数に対してノートイベント処理部３１から設定された広域減衰用のカットオフ周波数Ｆｃ[ｎ]より低域側のオールパスフィルタ３７の波形データｓ３７を通過させて、アンプ３９および遅延保持部４０へ出力する。

アンプ３９は、すなわち図２のアンプ２２であり、ノートイベント処理部３１から与えられる帰還量信号ｓ３１３に応じてローパスフィルタ３８からの出力データｓ３８を減衰させた後に加算器４１へ出力する。この帰還量信号ｓ３１３は、押鍵状態かつダンパオフ状態ではＤｅｃａｙ（減衰）のレートに従った値に応じて設定される一方で、非押鍵状態かつダンパオン状態ではＲｅｌｅａｓｅ（余韻）のレートに従った値に応じて設定される。当該帰還量信号ｓ３１３は、Ｒｅｌｅａｓｅ（余韻）の比率が高い場合に、より小さくなり、音の減衰が早く、弦音の共鳴の度合いも低いものとなる。

遅延保持部４０は、ローパスフィルタ３８が出力した波形データを１サンプリング周期分（Ｚ^−１）だけ保持した上で、減算器４４へ減数として出力する。

減算器４４にはまた、アンプ６８Ａから全弦モデルを重畳した、１サンプリング周期前の共鳴音用の弦音の出力データｓ６８ａが入力されており、遅延保持部４０を介したローパスフィルタ３８の出力である、自身の弦モデルの出力データｓ４０を減数として、その差の出力データｓ４４が加算器４５に出力される。

加算器４５にはまた、アンプ６８Ｂからの打撃音の波形データｓ６８ｂが入力されており、それらの加算による和出力の波形データｓ４５がアンプ４３へ与えられる。アンプ４３は、エンベロープジェネレータ４２から与えられる、ノートイベント処理部３１からの共鳴値に対応して時間的に変化するＡＤＳＲ（Ａｔｔａｃｈ（立ち上がり）／Ｄｅｃａｙ（減衰）／Ｓｕｓｔａｉｎ（減衰後の保持）／Ｒｅｌｅａｓｅ（余韻））の段階に応じた音量を示す信号ｓ４２に基づいた減衰処理を実行し、減衰処理後の出力データｓ４３を加算器４１へ出力する。

加算器４１は、アンプ３９の出力である、自身の弦モデルの波形データｓ３９とアンプ４３の出力である、全体の弦音および打撃音の共鳴音の波形データｓ４３とを加算して、その和出力の波形データｓ４１を加算器３５に与えることで、共鳴音の閉ループ回路へのフィードバック入力を行なう。

ノートイベント処理部３１へノートオン信号ｓ１３ａ５が入力される場合、発音開始前に、アンプ３４へベロシティ信号ｓ３１２、ピッチに応じたディレイ回路３６への遅延時間の整数部Ｐｔ_ｒ[ｎ]、オールパスフィルタ３７への同小数部弦長ディレイＰｔ_ｆ[ｎ]、ローパスフィルタ３８のカットオフ周波数Ｆｃ[ｎ]、アンプ３９への帰還量信号ｓ３１３、エンベロープジェネレータ４２への共鳴値信号ｓ３１４をそれぞれ所定のレベルに設定する。

波形読み出し部３２に発音開始信号ｓ３１１が入力されると、所定のベロシティ信号ｓ３１２に応じた励振信号の波形データデータｓ３４が閉ループ回路に与えられて、設定された音色変化、遅延時間にしたがって発音を開始する。

その後、当該ノートでのノートオフ信号ｓ１３ａ５により、所定のＲｅｌｅａｓｅ（余韻）の比率に応じた帰還量信号ｓ３１３がアンプ３９に与えられて、消音動作に移行する。

押鍵状態およびダンパオフ状態では、エンベロープジェネレータ４２に与えられる帰還量信号ｓ３１４が、ディレイ回路３６、オールパスフィルタ３７での遅延量にしたがった値となる。

一方で非押鍵状態およびダンパオン状態では、エンベロープジェネレータ４２に与えられる帰還量信号ｓ３１４が、Ｒｅｌｅａｓｅ（余韻）時の音量に応じた値となる。

エンベロープジェネレータ４２に与える帰還量信号ｓ３１４の制御として、非押鍵状態およびダンパオン状態の方が小さくなり、音の減衰が早く、共鳴もあまりしないものとする。

また、非押鍵状態でダンパオフ状態にある場合、つまりダンパペダル１２が踏まれた状態では、ダンパオン／オフ信号ｓ１３ａ９に従って、前述したノートオン時の一連のパラメータが設定されるが、波形読み出し部３２への発音開始信号ｓ３１１は送られず、波形読み出し部３２およびアンプ３４を介しての加算器３５への波形データｓ３４の入力がない動作となる。

また、押鍵状態でダンパオフ状態にある場合には、弦音の波形データｓ６８ａの入力や打撃音の波形データｓ６８ｂの入力により、ディレイ回路３６、オールパスフィルタ３７、ローパスフィルタ３８とアンプ３９、アンプ４３、加算器４１を含む閉ループ回路を励振して、共鳴音を発生する。

弦音モデルチャンネル６３Ａ〜６３Ｃは、前述したようにピアノのノート１チャンネル当たり３弦分が配置されるもので、ダイナミックアサインの場合は、３弦に固定しておき、すべてのチャンネルの波形データ（ｓ６３）の処理動作を統一しておくと、処理のプログラム構造上、またハードウェアの回路構造上の単純化と、弦構造のダイナミックな変更が必要なく、メリットを有するものとなる。

この点は、ダンパペダル１２の踏み込みに応じて共鳴音を生成する際に、最低音の１２ノートに対応する各チャンネル６３に、最低音域の１２ノートに対応する鍵が押鍵されていない時は必要がない打撃音の波形データの入力を可能にしておくことと同じ理由である。

各弦モデルのチャンネル構成を３弦のモデルに統一した場合で、３弦モデルが、２弦、１弦の領域のノートにアサインされた場合には、発音について励振信号データを出力する開始処理の段階で制御しても良いし、弦の音程（ユニゾン（デチューン））を表す微妙な音程差を無くす設定とすることでも簡単に対応できる。

また、弦モデルを例えば８８ノート分用意して各ノートを固定的にアサインするスタティックアサイン方式の動作を実行する場合は、この限りではない。

図１０は、主として図８の打撃音発生チャンネル６４の詳細な回路構成を示すブロック図である。打撃音発生チャンネル６４においては、ダイナミックアサイン方式への対応により３２チャンネルの信号発生回路を有するものとする。

以下、打撃音発生チャンネル６４の１つを例にとって説明する。
ノートイベント処理部３１は、ＣＰＵ１３Ａからノートオン／オフ信号ｓ１３ａ５が与えられて、波形読み出し部９１に発音制御信号ｓ３１５を、エンベロープジェネレータ（ＥＧ）４２にノートオン／オフとベロシティを指示する信号ｓ３１７を、さらにローパスフィルタ（ＬＰＦ）９２にベロシティに応じたカットオフ周波数Ｆｃを指示する信号ｓ３１６をそれぞれ送出する。

ノートイベント処理部３１からの発音制御信号ｓ３１５を受けた波形読み出し部９１は、ＰＣＭ音源として打撃音の波形データｓ６２が記憶された打撃音波形メモリ６２（ＲＯＭ１５）から指示された波形データｓ６２を読み出してローパスフィルタ９２へ出力する。

ローパスフィルタ９２は、打撃音の波形データｓ６２に対して、ノートイベント処理部３１から与えられるカットオフ周波数Ｆｃより低域側の成分を通過させることで、ベロシティに応じた音色の変化を与えて、アンプ９３へ出力する。

アンプ９３は、エンベロープジェネレータ４２から与えられる、ノートイベント処理部３１からのベロシティ値に対応して時間的に変化するＡＤＳＲの段階に応じた音量を示す信号に基づいた音量調整処理を実行し、処理後の打撃音のチャンネル波形データｓ９３（ｓ６４）を後段の加算器６５Ｂへ出力する。

図８にも示した如く、最大３２チャンネル分の打撃音のチャンネル波形データｓ６４が加算器６５Ｂで合成されて取り纏められ、アンプ６６Ｂを介して加算器６９へ出力される一方で、アンプ６８Ｂを介して弦音の楽音信号を取扱う弦音モデルチャンネル６３側へも出力される。

図１１は、図９の弦音モデルチャンネル６３内で弦音の励振信号波形データｓ６１を読み出す波形読み出し部３２、および図１０の打撃音発生チャンネル６４内で打撃音波形データｓ６２を読み出す波形読み出し部９１の共通した回路構成を示すブロック図である。
鍵盤部１１での押鍵があった場合、発音すべきノートナンバーとベロシティ値とに応じた先頭アドレスを示すオフセットアドレスが、オフセットアドレスレジスタ５１に保持される。このオフセットアドレスレジスタ５１の保持内容ｓ５１が加算器５２に出力される。

一方、発音初期時にリセットされて「０（ゼロ）」となるカレントアドレスカウンタ５３のカウント値ｓ５３が、加算器５２、補間部５６、加算器５５に出力される。

カレントアドレスカウンタ５３は、インパルスの再生ピッチを保持するピッチレジスタ５４の保持値ｓ５４と、自身のカウント値ｓ５３とが加算器５５で加算された結果ｓ５５により、順次カウント値を増加させるカウンタとなる。

ピッチレジスタ５４の設定値であるインパルスの再生ピッチは、通常の場合、励振信号波形メモリ６１または打撃音波形メモリ６２内の波形データのサンプリングレートが弦モデルと一致していれば「１．０」となる一方、マスタチューニングやストレッチチューニング、音律等によりピッチが変更された場合には「１．０」から加減された値が与えられる。

カレントアドレスカウンタ５３からのカレントアドレスｓ５３にオフセットアドレスレジスタ５１からのオフセットアドレスｓ５１を加算する加算器５２の出力（アドレス整数部）ｓ５２が、読出しアドレスとして励振信号波形メモリ６１（または打撃音波形メモリ６２）に出力され、励振信号波形メモリ６１（または打撃音波形メモリ６２）から対応する弦音の励振信号波形データｓ６１（または打撃音の波形データｓ６２）が読出される。

読出された波形データｓ６１（またはｓ６２）は、補間部５６において、カレントアドレスカウンタ５３の出力する、ピッチに応じたアドレス小数部に応じて補間処理された後に、インパルス出力として出力される。

図１２は、図９のオールパスフィルタ３７の詳細な回路構成を示すブロック図である。前段のディレイ回路３６からの出力ｓ３６が、減算器７１に入力される。減算器７１は、アンプ７２が出力する、１サンプリング周期前の波形データを減数として減算を実行し、その差となる波形データを遅延保持部７３及びアンプ７４へ出力する。アンプ７４は、弦長ディレイＰｔ_ｆに応じて減衰させた波形データを加算器７５へ出力する。

遅延保持部７３は、送られてきた波形データを保持し、１サンプリング周期分（Ｚ^−１）遅延してアンプ７２及び加算器７５へ出力する。アンプ７２は、弦長ディレイＰｔ_ｆに応じて減衰させた波形データを減算器７１へ減数として出力する。加算器７５の和出力が、前段のディレイ回路３６での遅延動作と合わせて、入力されたノートナンバー情報（音高情報）に応じて決定されている時間（１波長分の時間）分だけ遅延した波形データｓ３７として、後段のローパスフィルタ３８へ送出される。

図１３は、図９のローパスフィルタ３８の詳細な回路構成を示すブロック図である。前段のオールパスフィルタ３７からの遅延された波形データｓ３７が減算器８１に入力される。減算器８１には、アンプ８２が出力する、カットオフ周波数Ｆｃ以上の波形データが減数として与えられるもので、その差として、カットオフ周波数Ｆｃ未満の低域側の波形データが算出され、加算器８３に出力される。

加算器８３には、遅延保持部８４が出力する、１サンプリング周期前の同波形データが合わせて入力され、その和となる波形データが遅延保持部８４へ出力される。遅延保持部８４は、加算器８３から送られてきた波形データを保持し、１サンプリング周期分（Ｚ^−１）遅延して、このローパスフィルタ３９の波形データｓ３８とする一方で、アンプ８２、加算器８３へも出力する。

結果としてローパスフィルタ３８は、その弦長の周波数に対して設定された広域減衰用のカットオフ周波数Ｆｃより低域側の波形データを通過させて、後段のアンプ３９および遅延保持部４０へ出力する。

閉ループ回路の中では、波形データが繰り返し通過するためにローパスフィルタ３８での除去能力が高まるので、アンプ８２に与えられるカットオフ周波数Ｆｃとしては、通常高めの値の周波数を採ることが多い。

［動作］
次に前記実施形態の動作について説明する。
図１４は、鍵盤部１１で押鍵されるノートとベロシティとに応じて読み出される、弦音の励振インパルスと打撃音の波形データのマップ構成と、発生する弦音と打撃音の時間に応じたレベル変化とを例示する図である。

図１４（Ａ）は、鍵盤部１１において、例えばＣ３のノートがｍｆ（メゾフォルテ）のベロシティで押鍵された場合の、弦音の励振インパルスと打撃音の各波形データのメモリの読み出しアドレスを決定する過程を示している。

図１４（Ａ）の（Ａ−１）で示すように、励振信号波形メモリ６１に記憶される弦音の励振インパルスは、ノートと３段階のベロシティ：ｆ（フォルテ）／ｍｆ（メゾフォルテ）／ｐ（ピアノ）とに対応して用意されており、押鍵に応じたメモリアドレスに応じた弦音の励振インパルスの波形データが読み出される。ノートに関しては、例えば４８ノートに対応して４４段階に分かれた波形データとなっており、読み出された波形データは、押鍵されたノートに応じて適宜ピッチが調整される。

一方、図１４（Ａ）の（Ａ−２）で示すように、打撃音波形メモリ６２に記憶される打撃音の波形データは、ノートと同じく３段階のベロシティ「ｆ（フォルテ）／ｍｆ（メゾフォルテ）／ｐ（ピアノ）」とに対応して用意されており、押鍵に応じたメモリアドレス「ｍｆ４」の打撃音の波形データが読み出される。ノートに関しては、例えば隣接する５ノート程度で１つの打撃音の波形データを共用するものとしており、読み出された波形データは押鍵されたノートに応じて適宜ピッチが調整される。

ノートとベロシティに応じた波形データの段階数は、弦音と打撃音共に、多ければ多いほど、音質が高いものとなるが、そうすることで、励振信号波形メモリ６１、打撃音波形メモリ６２に必要なメモリ容量がそれぞれ増大するものとなる。

本実施形態では、弦音が２〜３波長分の窓掛け処理した短い励振インパルスの波形データを励振信号波形メモリ６１に記憶して、閉ループ回路によって励振させることで弦音の楽音を発生させる一方で、打撃音はＰＣＭ音源として、打撃音波形メモリ６２に記憶している波形データをそのまま楽音化するものとした。

したがって、励振信号波形メモリ６１と打撃音波形メモリ６２にそれぞれ記憶すべき個々の波形データの容量は、明らかに励振信号波形メモリ６１に記憶する弦音の励振インパルスの波形データの方が小さい。そのため、図１４（Ａ）でも示したように、弦音の励振インパルスの波形データの方をより細かく設定して段階数を多いものとし、１つの波形データを共用するノート数を少なくすることが妥当であると考えられる。

図１４（Ｂ）は、鍵盤部１１での押鍵に対応する弦音と打撃音のノートに応じたダンパレゾナンスのレベルを例示している。弦音のレベルと打撃音のレベルはそれぞれ個別に設定可能であるものとし、例えばダンパレゾナンスを考慮しない状態での（弦音レベル，打撃音レベル）が（０．８，０．３）である場合に、ダンパレゾナンスオン時が（０．０６，０．０３（ノートにより異なる））、ダンパレゾナンスオフ時（＝ストリングレゾナンスオン時）が（０．０７，０．０２（ノートにより異なる））、というように、それぞれダンパレゾナンスのオン／オフに応じて設定可能としても良い。

また、図１４（Ｂ）に示したように、ダンパレゾナンス用の弦音レベルと打撃音レベルは、押鍵されるノートに応じたレベルを設定することも有効であり、特にダンパレゾナンス音が高域側のノートでは、打撃音のレベルをより高くなるように設定することで、高域で多くの倍音を含むダンパレゾナンスの音色の特徴を忠実に再現できる。

次に、弦音と打撃音の加算の割合について説明する。
本実施形態では、弦音モデルチャンネル６３と打撃音発生チャンネル６４とを分離した構成としたことで、加算の割合を変更できる。一般的には、弦音の割合をより大きくすることで、より大きなピアノや、リスニングポイントがピアノから遠い場合を再現できる。これはすなわち、
・大きいピアノは弦が長く、響板も大きいために、弦の振動する音がより大きく聞こえること
・ピアノの音は、基音やその倍音で構成される、周波数ピークのはっきりした弦音の方が、人間が認知しやすいこと
などの理由に起因するものと考えられる。

反対に、打撃音の割合を大きくすることで、小さなピアノや、リスニングポイントがピアノから近い場合の楽音を再現できる。

前述した如く、弦音と打撃音とを発生するチャンネルが分離した構成としたことで、その加算の割合が変更できるが、楽音とダンパレゾナンスの加算比が異なるのは、押鍵により発生される音が、他の弦に伝わって共鳴する場合に、ブリッジを通過して伝搬する成分が多く、この伝搬する成分には打撃音の割合が多くなることに起因する。したがって、打撃音の成分がより多めの比率で合成されたダンパレゾナンス音が、アコースティックピアノに近似した音となる。

以下、各操作に対応した設定処理の内容について説明する。これらの操作に対応した処理は、いずれもＣＰＵ１３Ａが主体となって制御を実行する。
図１５（Ａ）は、プリセット音色が選択された場合の処理内容を示すフローチャートである。プリセット音色が選択された場合、まずＣＰＵ１３Ａは、図１４（Ｂ）の（Ｂ−１）、（Ｂ−２）で示したような選択された音色に応じた各弦音レベル（ａ１３ａ１）、打撃音レベル（ｓ１３ａ２）を用意する（ステップＳ１０１）。次いでＣＰＵ１３Ａは、楽音時のレベルを設定すると共に（ステップＳ１０２）、ダンパペダル１２の状態に応じた共鳴音レベル（ｓ１３ａ３、ｓ１３ａ４）を設定して（ステップＳ１０３）、以上でプリセット音色の選択に応じた処理を終了し、演奏操作を待機するための処理に戻る。

このように、予めプリセットしている複数の音色から１つを選択することで、各種加算合成比率を設定可能とすることにより、楽器を演奏する前に必要な煩雑な操作を簡略化して、表現の多様性を維持しながら、実際の取り扱いを容易にできる。

ここでプリセットしている音色としては、例えば、ダンパペダル１２のオン時には打撃音が大きめ、ダンパペダル１２がオフ時に弦音が大きめ、というように設定されるものとする。また、楽音出力用のレベルに対し、共鳴用帰還値のダンパレゾナンス用のレベルを１／１０程度とするような設定とすることが考えられる。

図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）で説明したプリセット音色の選択操作に加えて実行する、カレント音色、弦音、打撃音の比率を変更する操作がなされた場合の処理内容を示すフローチャートである。処理に当たってＣＰＵ１３Ａは、まず、当該操作に対応して、プリセット操作で選択されている、用意された各楽音出力用の弦音レベル（ｓ１３ａ１）、打撃音レベル（ｓ１３ａ２）をそれぞれ指定された変更比率に修正する（ステップＳ２０１）。

さらにＣＰＵ１３Ａは、楽音時のレベルを設定した上で（ステップＳ２０２）、ダンパペダル１２の状態に応じて共鳴音のレベル（ｓ１３ａ３、ｓ１３ａ４）を設定し（ステップＳ２０３）、以上で処理を終了して、演奏操作を待機するための処理に戻る。

このようにカレント音色、弦音、打撃音の個別の比率変更操作に関しては、電子鍵盤楽器１０のユーザが呼出したプリセットのレベルをさらに任意に調整する処理となるもので、ユーザがプリセットの選択に加えた微調整の操作に応じて、よりユーザ好みの音色を自由に設定できる。

図１６（Ａ）は、鍵盤部１１での押鍵時にＣＰＵ１３Ａが実行する処理内容を示すフローチャートである。鍵盤部１１での押鍵があった場合、まずＣＰＵ１３Ａは、押鍵のあったノートとベロシティとに応じて、図１４（Ａ）で示した読み出しアドレスを取得し、励振信号波形メモリ６１、打撃音波形メモリ６２により弦音の励振インパルス信号の波形データ（ｓ６１）と打撃音の波形データ（ｓ６２）とをそれぞれ読み出させる（ステップＳ３０１）。

同時にＣＰＵ１３Ａは、弦音に関して、ベロシティとノートから、ノートイベント処理部３１によって弦音モデルチャンネル６３のディレイ回路３６への遅延時間の弦長ディレイの整数部Ｐｔ_ｒ[ｎ]、オールパスフィルタ３７への同小数部Ｐｔ_ｆ[ｎ]、ローパスフィルタ３８のカットオフ周波数Ｆｃ[ｎ]、アンプ３９への帰還量（ｓ３１３）をそれぞれ設定する（ステップＳ３０２）。

さらに打撃音に関してＣＰＵ１３Ａは、ベロシティとノートから、ノートイベント処理部３１によって打撃音発生チャンネル６４のローパスフィルタ９２へのカットオフ周波数Ｆｃ（ｓ３１６）と、エンベロープジェネレータ４２への音量（ｓ３１７）とを設定する（ステップＳ３０３）。

こうした設定後にＣＰＵ１３Ａは、直ちに弦音モデルチャンネル６３で弦音の発音を開始させる（ｓ３１１）と共に、打撃音発生チャンネル６４で打撃音の発音を開始させ（ｓ３１５）（ステップＳ３０４）、以上で押鍵に対応した処理を終えて、次の演奏操作を待機するための処理に戻る。

図１６（Ｂ）は、鍵盤部１１での押鍵中のノートが離鍵された場合にＣＰＵ１３Ａが実行する処理内容を示すフローチャートである。鍵盤部１１での離鍵があった場合、まずＣＰＵ１３Ａは、押鍵されていたノートにしたがって、発音している弦音モデルチャンネル６３と打撃音発生チャンネル６４を取得する（ステップＳ４０１）。

その上でＣＰＵ１３Ａは、弦音に関して、ノートとベロシティに従った帰還量（ｓ３１３）をノートイベント処理部３１によりリソースである当該弦音モデルチャンネル６３のアンプ３９に設定する（ステップＳ４０２）。

さらに打撃音に関してＣＰＵ１３Ａは、ベロシティとノートから、ノートイベント処理部３１によってエンベロープジェネレータ４２で、リソースである当該打撃音発生チャンネル６４へのＲｅｌｅａｓｅ（余韻）時の音量（ｓ３１７）を設定し（ステップＳ４０３）、以上で離鍵に対応した処理を終えて、演奏操作を待機するための処理に戻る。

図１７（Ａ）は、ダンパペダル１２が踏み込みによりオン操作された場合にＣＰＵ１３Ａが実行する処理内容を示すフローチャートである。
ダンパペダル１２が踏み込まれた当初に、ＣＰＵ１３Ａは、アンプ６８Ａへダンパペダル１２のオン操作用のダンパレゾナンス弦音レベル（ｓ１３ａ３）を設定すると共に、アンプ６８Ｂへ同オン操作用のダンパレゾナンス打撃音レベル（ｓ１３ａ４）を設定する（ステップＳ５０１）。

さらにＣＰＵ１３Ａは、さらなるダンパペダル１２のオン／オフ操作に応じた、ノートに対応した図１４（Ｂ−１）で示したダンパレゾナンス弦音レベル（ｓ１３ａ３）と、図１４（Ｂ−２）で示したダンパレゾナンス打撃音レベル（ｓ１３ａ４）とを設定し（ステップＳ５０２）、以上でダンパペダル１２のオン操作に対応した処理を終えて、演奏操作を待機するための処理に戻る。

図１７（Ｂ）は、ダンパペダル１２の踏み込みが解除されるオフ操作となった場合にＣＰＵ１３Ａが実行する処理内容を示すフローチャートである。
ダンパペダル１２の踏み込みが解除された当初に、ＣＰＵ１３Ａは、アンプ６８Ａへダンパペダル１２のオフ操作用のダンパレゾナンス弦音レベル（ｓ１３ａ３）を設定すると共に、アンプ６８Ｂへ同オフ操作用のダンパレゾナンス打撃音レベル（ｓ１３ａ４）を設定する（ステップＳ６０１）。

さらにＣＰＵ１３Ａは、さらなるダンパペダル１２のオン／オフ操作に応じた、ノートに対応した図１４（Ｂ−１）で示したダンパレゾナンス弦音レベル（ｓ１３ａ３）と、図１４（Ｂ−２）で示したダンパレゾナンス打撃音レベル（ｓ１３ａ４）とを設定し（ステップＳ６０２）、以上でダンパペダル１２のオフ操作に対応した処理を終えて、演奏操作を待機するための処理に戻る。

このように、ダンパペダル１２の踏み込みとその解除とによって、ダンパレゾナンスの弦音レベルと打撃音レベルを可変設定することものとしたので、ダンパペダル１２の操作に応じたストリングレゾナンスとダンパレゾナンスとを適切に設定し得る。

加えて、前述したダンパレゾナンスの弦音レベルと打撃音レベルの設定に関しては、押鍵されたノートに対応したものを設定するものとしたので、実際のアコースティックピアノ等の楽音をより忠実に再現した音色が表現できる。

なお、図８では、弦音と打撃音の音源チャンネルを発生させる、音源ＤＳＰ１３Ｃによる実装レベルでのハードウェア全体の機能構成を説明したが、より簡易化した構成も考えられる。

図１８は、図８に代わる機能構成を例示するブロック図である。図１８では、加算器６９が次段のＤ／Ａ変換部１３Ｄへ出力する、弦音の楽音信号と打撃音の楽音信号との加算結果を、同時に遅延保持部６７Ａ、アンプ６８Ａを介して弦音モデルチャンネル６３に帰還入力させている。

アンプ６８Ａは、与えられるダンパレゾナンス弦音レベルに応じて、遅延保持部６７Ａが遅延出力する楽音信号を減衰して弦音モデルチャンネル６３に帰還入力させる。

前述した如くダンパレゾナンス弦音レベルは、ダンパペダル１２操作時とダンパペダル１２非操作時とで異なるように切り替えて設定することで、共鳴音のレベルを設定するものとしたが、この切り替え設定も行わず、共用するものとしてもよい。

このような機能構成とすることで、図８に示したものに比して、構成をより簡易化しながらも、弦音と打撃音によるリアルなピアノの楽音を発生させることができる。

以上詳述した如く本実施形態によれば、計算量を増大させずに、自然な楽音を良好に生成することが可能となる。

また本実施形態では、弦音の成分と打撃音の成分で周波数範囲の重複を避けるものとしたので、それぞれを独立したものとして制御を簡易化できる。

具体的には、例えば弦音と打撃音の加算合成比率を個別に設定できることで、聞こえる楽音によって当該楽器からの距離を表現できるなど、表現性を高めることができる。

さらに本実施形態では、閉ループ回路に楽音の共鳴音を帰還入力させる経路を設けて、弦音と共鳴音との加算合成比率も設定可能としたことにより、さらに表現力を増した楽音を再現できる。

加えて本実施形態では、ダンパペダル１２の踏み込み操作の有無に応じた共鳴音の加算合成比率を可変設定可能としたので、ダンパ操作のオン／オフによっても多様な音色の楽音を表現できる。

また特に本実施形態では、和音に対応して同時に複数のノートの弦音の楽音を発生させる際、それぞれのノート毎に加算合成比率を設定可能としたことで、さらなる多様な音色が表現できる。

さらに本実施形態では、弦音の楽音信号のノート毎に、ダンパペダル１２の操作の有無により共鳴音と弦音の楽音信号との加算合成比率を設定可能としたことで、より詳細で緻密な音色を表現できる。

なお、前述した如く、本実施形態は電子鍵盤楽器に適用した場合について説明したものであるが、本発明は楽器や特定のモデルに限定されるものではない。

しかしながら、電子楽器として、前述したアコースティックピアノのみならず、ダルシマーや揚琴、ツィンバロムなどの各種打弦楽器や、あるいはアコースティックギターなどの弦楽器においてもハンマリング・オンと称される手指により弦を叩く演奏法を行なう場合など、弦に対する打撃動作を伴うことで、弦音の基音およびその規則倍音のみでは表現できない周波数スペクトルの楽音成分を多く含むような楽音を表現する場合に、よりリアルな楽音を発生させることができる。

その他、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［請求項１］
それぞれ音高を指定する複数の演奏操作子と、
少なくとも１つのプロセッサと、
を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得し、
指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、
前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成する、
電子楽器。
［請求項２］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
指定された音高に対応する励振信号波形データを、前記指定された音高に応じて決定されている時間を遅延させる処理を含む閉ループに入力し、
入力に応じて前記閉ループが出力する前記弦音データを取得する、
請求項１に記載の電子楽器。
［請求項３］
励振信号波形データと、前記打撃音波形データと、を記憶しているメモリを備え、
前記メモリから取得される前記励振信号波形データの閉ループを含む弦音モデルチャンネルへの入力に応じて、前記弦音モデルチャンネルから前記弦音データを出力し、
前記メモリから取得される前記打撃音波形データの打撃音発生チャンネルへの入力に応じて、前記打撃音発生チャンネルから前記打撃音データを出力する、
請求項１または２に記載の電子楽器。
［請求項４］
前記メモリに記憶されている前記励振信号波形データの数は、前記メモリに記憶されている前記打撃音波形データの数より、多い、
請求項３に記載の電子楽器。
［請求項５］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
ダンパペダルが踏み込まれたことを示すダンパオフを検出し、
前記ダンパオフが検出された場合は前記ダンパオフが検出されていない場合より前記打撃音データの合成比率が高くなるように設定された比率に従って、前記弦音データと、前記打撃音データと、を合成する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
［請求項６］
前記少なくとも１つのプロセッサは、
第１音高が指定された場合より前記第１音高より高い第２音高が指定された場合の方が前記打撃音データの合成比率が高くなるように設定された比率に従って、前記弦音データと、前記打撃音データと、を合成する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の電子楽器。
［請求項７］
それぞれ音高を指定する鍵盤と、
音色選択操作子と、
少なくとも１つのプロセッサと、
を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得し、
指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、
前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を前記音色選択操作子への操作に応じて設定された比率で合成する、
電子鍵盤楽器。
［請求項８］
電子楽器のコンピュータに、
指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得させ、
指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得させ、
前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成させる、
楽音発生方法。
［請求項９］
電子楽器のコンピュータに、
指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得させ、
指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得させ、
前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成させる、
プログラム。

１０…電子鍵盤楽器
１１…鍵盤部
１２…ダンパペダル
１３…ＬＳＩ
１３Ａ…ＣＰＵ
１３Ｂ…第１のＲＡＭ
１３Ｃ…音源ＤＳＰ
１３Ｄ…Ｄ／Ａ変換部（ＤＡＣ）
１４…第２のＲＡＭ
１５…ＲＯＭ
１６…アンプ（ａｍｐ．）
１７…スピーカ
２１…加算器
２２…アンプ
２３…ディレイ回路
２４…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２５…加算器
３１…ノートイベント処理部
３２…波形読み出し部
３４…アンプ
３５…加算器
３６…ディレイ回路
３７…オールパスフィルタ（ＡＰＦ）
３８…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３９…アンプ
４０…遅延保持部（Ｚ^−１）
４１…加算器
４２…エンベロープジェネレータ（ＥＧ）
４３…アンプ
４４…減算器
４５…加算器
５１…オフセットアドレスレジスタ
５２…加算器
５３…カレントアドレスカウンタ
５４…ピッチレジスタ
５５…加算器
５６…補間部
６１…励振信号波形メモリ
６２…打撃音波形メモリ
６３、６３Ａ〜６３Ｃ…弦音モデルチャンネル
６４…打撃音発生チャンネル
６５Ａ、６５Ｂ…加算器
６６Ａ、６６Ｂ…アンプ
６７Ａ…遅延保持部（Ｚ^−１）
６８Ａ、６８Ｂ…アンプ
６９…加算器
７１…減算器
７２…アンプ
７３…遅延保持部（Ｚ^−１）
７４…アンプ
７５…加算器
８１…減算器
８２…アンプ
８３…加算器
８４…遅延保持部（Ｚ^−１）
９１…波形読み出し部
９２…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
９３…アンプ
Ｂ…バス

本発明の一態様に係る電子楽器は、それぞれ音高を指定する複数の演奏操作子と、少なくとも１つのプロセッサと、を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含む弦音データを取得し、指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成する。

Claims (9)

1. それぞれ音高を指定する複数の演奏操作子と、
   少なくとも１つのプロセッサと、
   を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
   指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得し、
   指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、
   前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成する、
   電子楽器。
2. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
   指定された音高に対応する励振信号波形データを、前記指定された音高に応じて決定されている時間を遅延させる処理を含む閉ループに入力し、
   入力に応じて前記閉ループが出力する前記弦音データを取得する、
   請求項１に記載の電子楽器。
3. 励振信号波形データと、前記打撃音波形データと、を記憶しているメモリを備え、
   前記メモリから取得される前記励振信号波形データの閉ループを含む弦音モデルチャンネルへの入力に応じて、前記弦音モデルチャンネルから前記弦音データを出力し、
   前記メモリから取得される前記打撃音波形データの打撃音発生チャンネルへの入力に応じて、前記打撃音発生チャンネルから前記打撃音データを出力する、
   請求項１または２に記載の電子楽器。
4. 前記メモリに記憶されている前記励振信号波形データの数は、前記メモリに記憶されている前記打撃音波形データの数より、多い、
   請求項３に記載の電子楽器。
5. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
   ダンパペダルが踏み込まれたことを示すダンパオフを検出し、
   前記ダンパオフが検出された場合は前記ダンパオフが検出されていない場合より前記打撃音データの合成比率が高くなるように設定された比率に従って、前記弦音データと、前記打撃音データと、を合成する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
6. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
   第１音高が指定された場合より前記第１音高より高い第２音高が指定された場合の方が前記打撃音データの合成比率が高くなるように設定された比率に従って、前記弦音データと、前記打撃音データと、を合成する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載の電子楽器。
7. それぞれ音高を指定する鍵盤と、
   音色選択操作子と、
   少なくとも１つのプロセッサと、
   を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
   指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得し、
   指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得し、
   前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を前記音色選択操作子への操作に応じて設定された比率で合成する、
   電子鍵盤楽器。
8. 電子楽器のコンピュータに、
   指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得させ、
   指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得させ、
   前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成させる、
   楽音発生方法。
9. 電子楽器のコンピュータに、
   指定された音高に対応する基音成分及び倍音成分を含み、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含まない弦音データを取得させ、
   指定された音高に対応する前記基音成分及び倍音成分を含まず、前記基音成分及び倍音成分以外の成分を含む打撃音波形データを取得させ、
   前記弦音データと、前記打撃音波形データに応じた打撃音データと、を設定された比率で合成させる、
   プログラム。

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